电子书显示调整系统及方法
专利名称：电子书显示调整系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种数字内容显示系统及方法，尤其是关于一种电子书显示调整系统及方法。
背景技术：
电子书装置是指集存储和显示文字、图片、声音、影像等数字化内容的出版物于一体的手持式阅读器。目前，用户在使用电子书装置的过程中，为了更清楚地观察所阅读内容，需要将电子书装置靠近用户脸部，或是通过手动操作阅读器提供的显示控制按钮(例如放大、缩小按钮)以调整阅读内容的显示比例。此外，若用户需要阅读其它部分的内容，也需要手动调整。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电子书显示调整系统及方法，可以根据用户脸部与电子书装置的相对位置及距离自动调整阅读内容的显示比例及显示部分。一种电子书显示调整系统，该系统包括参数设置模块、3D人脸侦测模块、判断模块及显示调整模块。参数设置模块用于接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率，当用户脸部与电子书装置的距离等于标准距离时，电子书文件以原始尺寸显示，当用户脸部与电子书装置的距离等于最短距离时，电子书文件以最大显示倍率显示。参数设置模块还用于接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则。3D人脸侦测模块用于采用3D人脸侦测技术持续侦测TOF摄像机拍摄电子书装置前方得到的场景场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离。判断模块用于判断该当前距离是否小于所述标准距离。显示调整模块，用于当当前距离大于或等于所述标准距离时，将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，当前距离小于或等于所述最短距离，将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，及当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率。判断模块还用于判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化。显示调整模块，还用于当3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化时，根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。一种电子书显示调整方法。该方法包括(A)接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率；(B)接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则；(C)利用安装于电子书装置的时间飞行TOF摄像机持续对电子书装置前方的场景进行拍摄得到场景影像及Z方向景深信息；(D)采用3D人脸侦测技术持续侦测场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离；(E)判断该当前距离是否小于所述标准距离；(F)若当前距离大于或等于所述标准距离，则将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，若该当前距离小于或等于所述最短距离，则将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，若当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，则根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率；(G)判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化；及(H)若3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化，则根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。相较于现有技术，本发明提供的电子书显示调整系统及方法可以根据用户脸部与电子书装置的相对位置及距离自动调整阅读内容的显示比例及显示部分。
图I是本发明电子书显示调整系统较佳实施例的应用环境图。图2是本发明电子书显示调整系统较佳实施例的功能模块图。图3是本发明电子书显示调整方法较佳实施例的流程图。图4本发明电子书显示调整系统调整显示参数的示意图。图5及图6是利用TOF摄像机拍摄场景影像的不意图。图7是根据场景影像中3D人脸区域的变化调整电子书文件显示倍率的示意图。主要元件符号说明
电子书装置100
TOF摄像机10
电子书显示调整系统 20存储器30
处理器40
显不屏蒂50
参数设置模块21
计算模块22
3D人脸侦测模块23
判断模块24
显示调整模块25如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式参阅图I所示，是本发明电子书显示调整系统20较佳实施例的应用环境图。该电子书显示调整系统20应用于电子书装置100。该电子书装置100还包括时间飞行(Time ofFlight, T0F)摄像机10、存储器30、处理器40及显示屏幕50。在本实施例中，TOF摄像机10安装于显示屏幕50的正上方(如图5所示)。该TOF摄像机10可以获取场景影像(如图6所示)中被拍摄物体Z方向的景深信息。所述被拍摄物体Z方向的景深信息是指被拍摄物体各点与TOF摄像机10的镜头的距离信息。由于TOF摄像机10在拍摄目标物时，将发射一定波长的信号，当信号遇到目标物时即会反射至TOF摄像机10的镜头，根据信号发射与接收之间的时间差即可计算出目标物上各点与镜头之间的距离信息，因此该TOF摄像机10可得到场景影像中被拍摄物体各点与TOF摄像机10的镜头之间的距离信息。存储器30存储通过网络下载的大量电子书文件供用户选择阅读，并存储TOF摄像·机10拍摄得到的场景影像。显示屏幕50显示用户选择的电子书文件，例如书籍或图片。参阅图2所示，该电子书显示调整系统20包括参数设置模块21、计算模块22、三维(three-dimensional, 3D)人脸侦测模块23、判断模块24及显示调整模块25 (具体介绍请参阅图3)。利用这些功能模块，该电子书显示调整系统20侦测场景影像中的3D人脸区域，根据3D人脸区域的影像数据确定用户阅读过程中脸部与电子书装置100的距离变化，根据距离变化自动调整用户阅读内容的显示比例，并根据3D人脸区域在场景影像中的位置变化自动调整用户阅读内容的显示部分。本实施例所述的模块是一种能够被处理器40所执行并且能够完成固定功能的计算机程序段，其存储在存储器30中。参阅图3所示，是本发明电子书显示调整方法较佳实施例的流程图。步骤S301，参数设置模块21接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置100的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率。在本实施例中，当用户脸部与电子书装置100的距离大于或等于标准距离时，电子书文件以原始尺寸显示。当用户脸部与电子书装置100的距离小于或等于最短距离时，电子书文件以所述最大显示倍率显示。例如，所述最大显示倍率可以设置为“X5”，表示在原始尺寸的基础上放大5倍显示。用户脸部与电子书装置100的距离可以根据TOF摄像机10拍摄得到的用户人脸影像Z方向的景深信息确定。例如，用户脸部与电子书装置100的距离可以设置为用户脸部各点与TOF摄像机10的镜头之间的所有距离值的平均值，也可以设置为用户脸部特殊位置(例如双眼所在水平线)与TOF摄像机10的镜头之间的距离值。所述标准距离及最短距离可以为一个具体的距离值，也可以为一个距离值范围。例如，标准距离可以为30厘米，也可以为28厘米 33厘米的范围，最短距离可以为6厘米，也可以为5厘米 7厘米的范围。如图4所示，本发明电子书显示调整系统20提供两种模式，即默认模式和用户自定义模式。当用户选择默认模式时，上述参数，例如标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率，是由电子书显示调整系统20的提供方(例如设计人员)设置的默认值。当用户选择用户自定义模式时，用户可以根据个人需求(例如阅读习惯)借助TOF摄像机10及电子书显示调整系统20的其它功能模块完成上述参数设置。例如，启动自定义设置所述标准距离时，用户将电子书装置100置于用户脸部前方的适当位置，TOF摄像机10拍摄得到用户的3D人脸影像，3D人脸侦测模块23根据该3D人脸影像中各点与TOF摄像机10的镜头之间的距离信息确定所述标准距离。例如，假设拍摄得到单张3D人脸影像，则参数设置模块21以3D人脸影像中各点与TOF摄像机10的镜头之间的所有距离值的平均值为标准距离，或者取用户脸部特殊位置(例如双眼所在水平线)与TOF摄像机10的镜头之间的距离值为标准距离。假设拍摄得到多张(例如10) 3D人脸影像，则参数设置模块21根据每张3D人脸影像得到一个粗略的标准距离(计算方法参阅单张3D人脸影像)，再根据所有粗略的标准距离的平均值得到标准距离，或者根据所有粗略的标准距离组成的值域得到标准距离值。最短距离的设置与标准距离的设置类似。步骤S302，参数设置模块21接收用户设置的用户脸部与电子书装置100的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则。例如，用户可以设置用户脸 部与电子书装置100的距离在所述最短距离及标准距离之间每次向电子书装置100拉近2厘米，电子书文件的显示比例增加O. 2倍，每次向电子书装置100拉远2厘米，电子书文件的显示比例缩小O. 2倍。用户也可以不设置所述缩放规则，默认由参数设置模块21获取计算模块22计算得到的缩放规则。计算模块22根据用户脸部与电子书装置100相距所述标准距离及最短距离时对应的倍率关系计算得到该缩放规则。例如，假设用户脸部与电子书装置100相距的标准距离为Ds = 28厘米，对应I倍倍率，用户脸部与电子书装置100相距的最短距离Dl=8厘米,对应5倍倍率,则缩放比例R = (28-8)厘米/5倍=4厘米/倍，即所述缩放规则为用户脸部与电子书装置100的距离在所述最短距离8厘米及标准距离28厘米之间每次向电子书装置100拉近4厘米，电子书文件的显示比例增加I倍，每次向电子书装置100拉远4厘米，电子书文件的显示比例缩小I倍。步骤S303，利用TOF摄像机10持续对电子书装置100前方的场景进行拍摄得到场
景影像及Z方向景深彳目息。步骤S304，3D人脸侦测模块23采用3D人脸侦测技术持续侦测场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置100的当前距离。如上文所述，该当前距离可以为用户脸部各点与TOF摄像机10的镜头之间的所有距离值的平均值，也可以为用户脸部特殊位置(例如双眼所在水平线)与TOF摄像机10的镜头之间的距离值。本发明所述的3D人脸侦测技术是一种现有技术，其实作方式为先搜集大量各式不同的3D人脸影像数据，从而建立完善的3D人脸样本，以此3D人脸样本作为判断场景影像是否包含3D人脸区域的比较依据。例如，3D人脸侦测模块23分析一张搜集到的3D人脸影像的200个特征点，得到各特征点至TOF摄像机10镜头的距离数据并转换为像素值，例如鼻尖至镜头的Z方向的距离为61厘米被转换为像素值255，眉心至镜头的Z方向的距离为59厘米被转换为像素值253，等等。3D人脸模板侦测模块23将该200个特征点的像素值储存至该3D人脸影像的特征矩阵。假设搜集到的3D人脸影像一共有10张，3D人脸侦测模块23依此方法计算得到其它9张3D人脸影像的特征矩阵，将得到的10个特征矩阵依据双眼的像素值进行对齐后，对该10个特征矩阵中相同特征点的像素值进行统计，得到各特征点的像素值的容许范围建立3D人脸样本。例如，该10个特征矩阵中鼻尖的像素值范围为[251，255]，眉心的像素值范围为[250，254]。步骤S305，判断模块24判断该当前距离是否小于所述标准距离。若当前距离大于或等于所述标准距离，则进入步骤S306，显示调整模块25将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕50。如图7(1)所示，用户选择阅读的电子书文件为图片A，若当前距离大于或等于所述标准距离，图片A以原始尺寸在显示屏幕50上完整显示。之后，进入步骤S310。若当前距离小于所述标准距离，则执行步骤S307。步骤S307，判断模块24判断该当前距离是否大于所述最短距离。若该当前距离小于或等于所述最短距离，则进入步骤S308，显示调整模块25将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕50。如图7(111)所示，若当前距离小于或等于所述最大距离，图片A在原始尺寸的基础上放大5倍后在显示屏幕50上显示，由于显示屏幕50显示范围的限制，放大后的图片A只能部分显示在显示屏幕50上。之后，进入步骤S310。若判断模块24判断该当前距离大于所述最短距离，则执行步骤S309。步骤S309，显示调整模块25根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率。如上文所述，假设最短距离为8厘米，标准距离为28厘米，缩放规则R= (28-8)厘米/5倍=4厘米/倍，最大倍率为5倍，当前距离为24厘米，则调整后的电子书文件的显示倍率=(24-8)厘米/R = 4倍，则显示调整模块25将电子书文件，例如图片A在原始尺寸的基础上放大4倍后在显示屏幕50上显示(如图7(11)所示)。步骤S310，判断模块24判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化。如未发生变化，则返回步骤S303，若发生变化，则执行步骤S311。步骤S311，显示调整模块25根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件在显示屏幕50上的移动方向及移动距离。所述移动关联包括文件当前显示部分与3D人脸区域在场景影像中的移动方向的关联(例如方向相反)，以及3D人脸区域中心点在场景影像中的移动距离与文件当前显示部分在显示屏幕50上移动距离的关联。所述移动距离的关联可以设置为人脸区域中心点在场景影像中移动第一距离(例如O. I厘米)对应文件当前显示部分在显示屏幕50上移动第二距离(例如O. 5厘米)。所述移动距离的关联也可以根据场景影像的大小、显示屏幕50的显示范围大小的比例关系计算得到，例如假设场景影像的大小为W1XH1，显示屏幕50的显示范围大小为W2XH2，则所述关联为X2/X1 =W2/W1，Y2/Y1 = D2XH2/H1，其中X1、Y1表示3D人脸区域中心点在场景影像中X轴、Y轴方向的移动距离，Χ2、Υ2表示3D人脸区域中心点在场景影像中Y、Y轴轴方向的移动距离。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种电子书显示调整方法，其特征在于，该方法包括 接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率； 接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则； 利用安装于电子书装置的时间飞行TOF摄像机持续对电子书装置前方的场景进行拍摄得到场景影像及Z方向景深信息； 采用3D人脸侦测技术持续侦测场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离； 判断该当前距离是否小于所述标准距离； 若当前距离大于或等于所述标准距离，则将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，若该当前距离小于或等于所述最短距离，则将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，若当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，则根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率； 判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化 '及 若3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化，则根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。
2.如权利要求I所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述设置规则由电子书装置的用户设置，或者根据用户脸部与电子书装置相距所述标准距离及最短距离时对应的倍率关系计算得到。
3.如权利要求I所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述3D人脸侦测技术是通过预先搜集大量3D人脸影像数据建立3D人脸样本，以此3D人脸样本作为判断场景影像是否包含3D人脸区域的比较依据。
4.如权利要求I所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述移动关联包括3D人脸区域在场景影像中的移动方向与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向的关联，以及3D人脸区域中心点在场景影像中的移动距离与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动距离的关联。
5.如权利要求4所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述移动距离的关联设置为3D人脸区域中心点在场景影像中移动第一距离对应电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动第二距离，或者根据场景影像的大小、显示屏幕的显示范围大小的比例关系计算得到。
6.一种电子书显示调整系统，其特征在于，该系统包括 参数设置模块，用于接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率； 参数设置模块，还用于接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则； 3D人脸侦测模块，用于采用3D人脸侦测技术持续侦测TOF摄像机拍摄电子书装置前方得到的场景场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离； 判断模块，用于判断该当前距离是否小于所述标准距离； 显示调整模块，用于当前距离大于或等于所述标准距离时，将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，当前距离小于或等于所述最短距离，将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，及当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率； 判断模块，还用于判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化 '及 显示调整模块，还用于当3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化时，根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。
7.如权利要求6所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述设置规则由电子书装置的用户设置，或者根据用户脸部与电子书装置相距所述标准距离及最短距离时对应的倍率关系计算得到。
8.如权利要求6所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述3D人脸侦测技术是通过预先搜集大量3D人脸影像数据建立3D人脸样本，以此3D人脸样本作为判断场景影像是否包含3D人脸区域的比较依据。
9.如权利要求6所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述移动关联包括3D人脸区域在场景影像中的移动方向与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向的关联，以及3D人脸区域中心点在场景影像中的移动距离与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动距离的关联。
10.如权利要求9所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述移动距离的关联设置为3D人脸区域中心点在场景影像中移动第一距离对应电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动第二距离，或者根据场景影像的大小、显示屏幕的显示范围大小的比例关系计算得到。
全文摘要
本发明提供一种电子书显示调整系统，该系统应用于电子书装置。该电子书装置利用TOF摄像机持续对电子书装置前方的场景进行拍摄得到场景影像及Z方向景深信息。该系统侦测场景影像中的3D人脸区域，根据3D人脸区域的影像数据确定用户阅读过程中脸部与电子书装置的距离变化，根据距离变化自动调整用户阅读内容的显示比例，并根据3D人脸区域在场景影像中的位置变化自动调整用户阅读内容的显示部分。本发明还提供一种电子书显示调整方法。
文档编号G09B5/02GK102955664SQ20111023915
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者李后贤, 李章荣, 罗治平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种数字内容显示系统及方法，尤其是关于一种电子书显示调整系统及方法。
背景技术：
电子书装置是指集存储和显示文字、图片、声音、影像等数字化内容的出版物于一体的手持式阅读器。目前，用户在使用电子书装置的过程中，为了更清楚地观察所阅读内容，需要将电子书装置靠近用户脸部，或是通过手动操作阅读器提供的显示控制按钮(例如放大、缩小按钮)以调整阅读内容的显示比例。此外，若用户需要阅读其它部分的内容，也需要手动调整。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电子书显示调整系统及方法，可以根据用户脸部与电子书装置的相对位置及距离自动调整阅读内容的显示比例及显示部分。一种电子书显示调整系统，该系统包括参数设置模块、3D人脸侦测模块、判断模块及显示调整模块。参数设置模块用于接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率，当用户脸部与电子书装置的距离等于标准距离时，电子书文件以原始尺寸显示，当用户脸部与电子书装置的距离等于最短距离时，电子书文件以最大显示倍率显示。参数设置模块还用于接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则。3D人脸侦测模块用于采用3D人脸侦测技术持续侦测TOF摄像机拍摄电子书装置前方得到的场景场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离。判断模块用于判断该当前距离是否小于所述标准距离。显示调整模块，用于当当前距离大于或等于所述标准距离时，将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，当前距离小于或等于所述最短距离，将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，及当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率。判断模块还用于判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化。显示调整模块，还用于当3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化时，根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。一种电子书显示调整方法。该方法包括(A)接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率；(B)接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则；(C)利用安装于电子书装置的时间飞行TOF摄像机持续对电子书装置前方的场景进行拍摄得到场景影像及Z方向景深信息；(D)采用3D人脸侦测技术持续侦测场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离；(E)判断该当前距离是否小于所述标准距离；(F)若当前距离大于或等于所述标准距离，则将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，若该当前距离小于或等于所述最短距离，则将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，若当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，则根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率；(G)判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化；及(H)若3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化，则根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。相较于现有技术，本发明提供的电子书显示调整系统及方法可以根据用户脸部与电子书装置的相对位置及距离自动调整阅读内容的显示比例及显示部分。
图I是本发明电子书显示调整系统较佳实施例的应用环境图。图2是本发明电子书显示调整系统较佳实施例的功能模块图。图3是本发明电子书显示调整方法较佳实施例的流程图。图4本发明电子书显示调整系统调整显示参数的示意图。图5及图6是利用TOF摄像机拍摄场景影像的不意图。图7是根据场景影像中3D人脸区域的变化调整电子书文件显示倍率的示意图。主要元件符号说明
电子书装置100
TOF摄像机10
电子书显示调整系统 20存储器30
处理器40
显不屏蒂50
参数设置模块21
计算模块22
3D人脸侦测模块23
判断模块24
显示调整模块25如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式参阅图I所示，是本发明电子书显示调整系统20较佳实施例的应用环境图。该电子书显示调整系统20应用于电子书装置100。该电子书装置100还包括时间飞行(Time ofFlight, T0F)摄像机10、存储器30、处理器40及显示屏幕50。在本实施例中，TOF摄像机10安装于显示屏幕50的正上方(如图5所示)。该TOF摄像机10可以获取场景影像(如图6所示)中被拍摄物体Z方向的景深信息。所述被拍摄物体Z方向的景深信息是指被拍摄物体各点与TOF摄像机10的镜头的距离信息。由于TOF摄像机10在拍摄目标物时，将发射一定波长的信号，当信号遇到目标物时即会反射至TOF摄像机10的镜头，根据信号发射与接收之间的时间差即可计算出目标物上各点与镜头之间的距离信息，因此该TOF摄像机10可得到场景影像中被拍摄物体各点与TOF摄像机10的镜头之间的距离信息。存储器30存储通过网络下载的大量电子书文件供用户选择阅读，并存储TOF摄像·机10拍摄得到的场景影像。显示屏幕50显示用户选择的电子书文件，例如书籍或图片。参阅图2所示，该电子书显示调整系统20包括参数设置模块21、计算模块22、三维(three-dimensional, 3D)人脸侦测模块23、判断模块24及显示调整模块25 (具体介绍请参阅图3)。利用这些功能模块，该电子书显示调整系统20侦测场景影像中的3D人脸区域，根据3D人脸区域的影像数据确定用户阅读过程中脸部与电子书装置100的距离变化，根据距离变化自动调整用户阅读内容的显示比例，并根据3D人脸区域在场景影像中的位置变化自动调整用户阅读内容的显示部分。本实施例所述的模块是一种能够被处理器40所执行并且能够完成固定功能的计算机程序段，其存储在存储器30中。参阅图3所示，是本发明电子书显示调整方法较佳实施例的流程图。步骤S301，参数设置模块21接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置100的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率。在本实施例中，当用户脸部与电子书装置100的距离大于或等于标准距离时，电子书文件以原始尺寸显示。当用户脸部与电子书装置100的距离小于或等于最短距离时，电子书文件以所述最大显示倍率显示。例如，所述最大显示倍率可以设置为“X5”，表示在原始尺寸的基础上放大5倍显示。用户脸部与电子书装置100的距离可以根据TOF摄像机10拍摄得到的用户人脸影像Z方向的景深信息确定。例如，用户脸部与电子书装置100的距离可以设置为用户脸部各点与TOF摄像机10的镜头之间的所有距离值的平均值，也可以设置为用户脸部特殊位置(例如双眼所在水平线)与TOF摄像机10的镜头之间的距离值。所述标准距离及最短距离可以为一个具体的距离值，也可以为一个距离值范围。例如，标准距离可以为30厘米，也可以为28厘米 33厘米的范围，最短距离可以为6厘米，也可以为5厘米 7厘米的范围。如图4所示，本发明电子书显示调整系统20提供两种模式，即默认模式和用户自定义模式。当用户选择默认模式时，上述参数，例如标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率，是由电子书显示调整系统20的提供方(例如设计人员)设置的默认值。当用户选择用户自定义模式时，用户可以根据个人需求(例如阅读习惯)借助TOF摄像机10及电子书显示调整系统20的其它功能模块完成上述参数设置。例如，启动自定义设置所述标准距离时，用户将电子书装置100置于用户脸部前方的适当位置，TOF摄像机10拍摄得到用户的3D人脸影像，3D人脸侦测模块23根据该3D人脸影像中各点与TOF摄像机10的镜头之间的距离信息确定所述标准距离。例如，假设拍摄得到单张3D人脸影像，则参数设置模块21以3D人脸影像中各点与TOF摄像机10的镜头之间的所有距离值的平均值为标准距离，或者取用户脸部特殊位置(例如双眼所在水平线)与TOF摄像机10的镜头之间的距离值为标准距离。假设拍摄得到多张(例如10) 3D人脸影像，则参数设置模块21根据每张3D人脸影像得到一个粗略的标准距离(计算方法参阅单张3D人脸影像)，再根据所有粗略的标准距离的平均值得到标准距离，或者根据所有粗略的标准距离组成的值域得到标准距离值。最短距离的设置与标准距离的设置类似。步骤S302，参数设置模块21接收用户设置的用户脸部与电子书装置100的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则。例如，用户可以设置用户脸 部与电子书装置100的距离在所述最短距离及标准距离之间每次向电子书装置100拉近2厘米，电子书文件的显示比例增加O. 2倍，每次向电子书装置100拉远2厘米，电子书文件的显示比例缩小O. 2倍。用户也可以不设置所述缩放规则，默认由参数设置模块21获取计算模块22计算得到的缩放规则。计算模块22根据用户脸部与电子书装置100相距所述标准距离及最短距离时对应的倍率关系计算得到该缩放规则。例如，假设用户脸部与电子书装置100相距的标准距离为Ds = 28厘米，对应I倍倍率，用户脸部与电子书装置100相距的最短距离Dl=8厘米,对应5倍倍率,则缩放比例R = (28-8)厘米/5倍=4厘米/倍，即所述缩放规则为用户脸部与电子书装置100的距离在所述最短距离8厘米及标准距离28厘米之间每次向电子书装置100拉近4厘米，电子书文件的显示比例增加I倍，每次向电子书装置100拉远4厘米，电子书文件的显示比例缩小I倍。步骤S303，利用TOF摄像机10持续对电子书装置100前方的场景进行拍摄得到场
景影像及Z方向景深彳目息。步骤S304，3D人脸侦测模块23采用3D人脸侦测技术持续侦测场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置100的当前距离。如上文所述，该当前距离可以为用户脸部各点与TOF摄像机10的镜头之间的所有距离值的平均值，也可以为用户脸部特殊位置(例如双眼所在水平线)与TOF摄像机10的镜头之间的距离值。本发明所述的3D人脸侦测技术是一种现有技术，其实作方式为先搜集大量各式不同的3D人脸影像数据，从而建立完善的3D人脸样本，以此3D人脸样本作为判断场景影像是否包含3D人脸区域的比较依据。例如，3D人脸侦测模块23分析一张搜集到的3D人脸影像的200个特征点，得到各特征点至TOF摄像机10镜头的距离数据并转换为像素值，例如鼻尖至镜头的Z方向的距离为61厘米被转换为像素值255，眉心至镜头的Z方向的距离为59厘米被转换为像素值253，等等。3D人脸模板侦测模块23将该200个特征点的像素值储存至该3D人脸影像的特征矩阵。假设搜集到的3D人脸影像一共有10张，3D人脸侦测模块23依此方法计算得到其它9张3D人脸影像的特征矩阵，将得到的10个特征矩阵依据双眼的像素值进行对齐后，对该10个特征矩阵中相同特征点的像素值进行统计，得到各特征点的像素值的容许范围建立3D人脸样本。例如，该10个特征矩阵中鼻尖的像素值范围为[251，255]，眉心的像素值范围为[250，254]。步骤S305，判断模块24判断该当前距离是否小于所述标准距离。若当前距离大于或等于所述标准距离，则进入步骤S306，显示调整模块25将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕50。如图7(1)所示，用户选择阅读的电子书文件为图片A，若当前距离大于或等于所述标准距离，图片A以原始尺寸在显示屏幕50上完整显示。之后，进入步骤S310。若当前距离小于所述标准距离，则执行步骤S307。步骤S307，判断模块24判断该当前距离是否大于所述最短距离。若该当前距离小于或等于所述最短距离，则进入步骤S308，显示调整模块25将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕50。如图7(111)所示，若当前距离小于或等于所述最大距离，图片A在原始尺寸的基础上放大5倍后在显示屏幕50上显示，由于显示屏幕50显示范围的限制，放大后的图片A只能部分显示在显示屏幕50上。之后，进入步骤S310。若判断模块24判断该当前距离大于所述最短距离，则执行步骤S309。步骤S309，显示调整模块25根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率。如上文所述，假设最短距离为8厘米，标准距离为28厘米，缩放规则R= (28-8)厘米/5倍=4厘米/倍，最大倍率为5倍，当前距离为24厘米，则调整后的电子书文件的显示倍率=(24-8)厘米/R = 4倍，则显示调整模块25将电子书文件，例如图片A在原始尺寸的基础上放大4倍后在显示屏幕50上显示(如图7(11)所示)。步骤S310，判断模块24判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化。如未发生变化，则返回步骤S303，若发生变化，则执行步骤S311。步骤S311，显示调整模块25根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件在显示屏幕50上的移动方向及移动距离。所述移动关联包括文件当前显示部分与3D人脸区域在场景影像中的移动方向的关联(例如方向相反)，以及3D人脸区域中心点在场景影像中的移动距离与文件当前显示部分在显示屏幕50上移动距离的关联。所述移动距离的关联可以设置为人脸区域中心点在场景影像中移动第一距离(例如O. I厘米)对应文件当前显示部分在显示屏幕50上移动第二距离(例如O. 5厘米)。所述移动距离的关联也可以根据场景影像的大小、显示屏幕50的显示范围大小的比例关系计算得到，例如假设场景影像的大小为W1XH1，显示屏幕50的显示范围大小为W2XH2，则所述关联为X2/X1 =W2/W1，Y2/Y1 = D2XH2/H1，其中X1、Y1表示3D人脸区域中心点在场景影像中X轴、Y轴方向的移动距离，Χ2、Υ2表示3D人脸区域中心点在场景影像中Y、Y轴轴方向的移动距离。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种电子书显示调整方法，其特征在于，该方法包括 接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率； 接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则； 利用安装于电子书装置的时间飞行TOF摄像机持续对电子书装置前方的场景进行拍摄得到场景影像及Z方向景深信息； 采用3D人脸侦测技术持续侦测场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离； 判断该当前距离是否小于所述标准距离； 若当前距离大于或等于所述标准距离，则将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，若该当前距离小于或等于所述最短距离，则将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，若当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，则根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率； 判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化 '及 若3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化，则根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。
2.如权利要求I所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述设置规则由电子书装置的用户设置，或者根据用户脸部与电子书装置相距所述标准距离及最短距离时对应的倍率关系计算得到。
3.如权利要求I所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述3D人脸侦测技术是通过预先搜集大量3D人脸影像数据建立3D人脸样本，以此3D人脸样本作为判断场景影像是否包含3D人脸区域的比较依据。
4.如权利要求I所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述移动关联包括3D人脸区域在场景影像中的移动方向与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向的关联，以及3D人脸区域中心点在场景影像中的移动距离与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动距离的关联。
5.如权利要求4所述的电子书显示调整方法，其特征在于，所述移动距离的关联设置为3D人脸区域中心点在场景影像中移动第一距离对应电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动第二距离，或者根据场景影像的大小、显示屏幕的显示范围大小的比例关系计算得到。
6.一种电子书显示调整系统，其特征在于，该系统包括 参数设置模块，用于接收设置的显示调整参数，包括当用户阅读电子书文件时，用户脸部与电子书装置的标准距离、最短距离以及电子书文件的最大显示倍率； 参数设置模块，还用于接收设置的用户脸部与电子书装置的距离在所述最短距离及标准距离之间变化时，电子书文件的缩放规则； 3D人脸侦测模块，用于采用3D人脸侦测技术持续侦测TOF摄像机拍摄电子书装置前方得到的场景场景影像中的3D人脸区域，根据Z方向景深信息确定用户脸部与电子书装置的当前距离； 判断模块，用于判断该当前距离是否小于所述标准距离； 显示调整模块，用于当前距离大于或等于所述标准距离时，将电子书文件以原始尺寸显示于显示屏幕，当前距离小于或等于所述最短距离，将电子书文件以原始尺寸乘以最大倍率显示于显示屏幕，及当前距离大于所述最短距离且小于所述标准距离，根据当前距离及缩放规则调整电子书文件的显示倍率； 判断模块，还用于判断3D人脸区域在场景影像中的位置是否发生变化 '及 显示调整模块，还用于当3D人脸区域在场景影像中的位置发生变化时，根据3D人脸区域在场景影像中的移动方向、移动距离及移动关联调整电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向及移动距离。
7.如权利要求6所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述设置规则由电子书装置的用户设置，或者根据用户脸部与电子书装置相距所述标准距离及最短距离时对应的倍率关系计算得到。
8.如权利要求6所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述3D人脸侦测技术是通过预先搜集大量3D人脸影像数据建立3D人脸样本，以此3D人脸样本作为判断场景影像是否包含3D人脸区域的比较依据。
9.如权利要求6所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述移动关联包括3D人脸区域在场景影像中的移动方向与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上的移动方向的关联，以及3D人脸区域中心点在场景影像中的移动距离与电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动距离的关联。
10.如权利要求9所述的电子书显示调整系统，其特征在于，所述移动距离的关联设置为3D人脸区域中心点在场景影像中移动第一距离对应电子书文件当前显示部分在显示屏幕上移动第二距离，或者根据场景影像的大小、显示屏幕的显示范围大小的比例关系计算得到。
全文摘要
本发明提供一种电子书显示调整系统，该系统应用于电子书装置。该电子书装置利用TOF摄像机持续对电子书装置前方的场景进行拍摄得到场景影像及Z方向景深信息。该系统侦测场景影像中的3D人脸区域，根据3D人脸区域的影像数据确定用户阅读过程中脸部与电子书装置的距离变化，根据距离变化自动调整用户阅读内容的显示比例，并根据3D人脸区域在场景影像中的位置变化自动调整用户阅读内容的显示部分。本发明还提供一种电子书显示调整方法。
文档编号G09B5/02GK102955664SQ20111023915
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者李后贤, 李章荣, 罗治平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
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